ATML標準在自動測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃雪明 潘增壽 任登娟

摘? 要：本文先分析了基于文本格式的、與測試軟件和測試硬件資源無關(guān)的開放性共享數(shù)據(jù)信息方法使用的ATML標準及其背景，并簡單介紹了構(gòu)成ATML標準的所有子組件信息，再分析了ATML標準的子組件和自動測試系統(tǒng)相對應(yīng)的引用關(guān)系及相關(guān)描述信息，最后提出了ATML標準在自動測試系統(tǒng)中的應(yīng)用，為自動測試系統(tǒng)的通用化、測試程序可移植性和測試資源信息的共享奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：ATML;自動測試系統(tǒng);通用化;XML

中圖分類號：TP311.52? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）15-0007-03

Application of ATML Standard in Automatic Test System

HUANG Xueming1，PAN Zengshou1，REN Dengjuan2

（1.Guangzhou Hangxin Aviation Technology Co.，Ltd.，Guangzhou? 510663，China;

2.Guangzhou College of Technology and Business，Guangzhou? 528138，China）

Abstract：This paper first analyzes the using text-based format has nothing to do with the test software and hardware resources of openness to share data information method of ATML standard and its background，and introduces the ATML national standard all subcomponents information，then analyzes the ATML standard components and automatic test system corresponding to the reference relationship and related description information，finally，the application of ATML standard in automatic test system is put forward，which lays a technical foundation for the generalization of automatic test system，the portability of test program and the sharing of test resource information.

Keywords：ATML;automatic test system;generalization;XML

0? 引? 言

傳統(tǒng)的ATS（Automatic Test System，自動測試系統(tǒng)）軟件平臺以儀器開發(fā)為核心，存在很大的局限性，主要是測試軟件從方案設(shè)計到代碼的編寫、調(diào)試等流程，需要較長的時間。使用基于儀器的測試軟件方式，當有新的測試需求或新的被測對象時，在測試軟件方面，需要軟件開發(fā)人員重新修改測試軟件并進行調(diào)試;在測試硬件方面，需要更新儀器或升級/替換TPS（Test Program Sets，測試程序集）時，由于儀器的互換性差和TPS的不可移植性，導(dǎo)致需要投入大量的人力和成本重新完善ATS。

在測試領(lǐng)域，測試的本質(zhì)目的是對信號的需求反映，從信號的需求到儀器的需求，這是基于面向信號的軟件設(shè)計思想。通過配置虛擬信號參數(shù)調(diào)用實際的測試儀器，實現(xiàn)的面向信號的測試系統(tǒng)可以不受測試儀器的限制，實現(xiàn)測試系統(tǒng)的可移植性、通用化設(shè)計。構(gòu)建通用的ATS平臺，需要對多種不同格式信息（如測試基本信息、儀器描述信息、儀器配置信息和測試結(jié)果信息等）以及ATS中各種接口標準化、統(tǒng)一化，為了解決由于不同的格式信息造成的問題，提出了ATML（Automatic Test Markup Language，自動測試標記語言）。ATML標準使用XML（Extensible Markup Language，可擴展標記語言）來實現(xiàn)測試系統(tǒng)中測試信息的標準化描述和信息交互。通過建立符合ATML標準的描述文檔，可實現(xiàn)信號的特征信息、測試結(jié)果、儀器功能描述、測試策略需求、故障診斷信息以及被測對象的基本信息等信息的共享、互換，進而實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)的通用化設(shè)計。

1? ATML標準體系簡介

ATML模型文件嚴格遵循IEEE1671標準。ATML模型采用XML語言表述，以XML語言描述的測試信息，作為測試系統(tǒng)中的標準交換媒體，對測試設(shè)備與測試信息進行標準化描述，提供了標準的數(shù)據(jù)交換方式，實現(xiàn)了自動測試系統(tǒng)與測試信息之間的信息共享與可復(fù)用，并引入故障診斷領(lǐng)域的測試標準。

ATML標準組件中定義了9個子組件，ATML組件中用于XML數(shù)據(jù)交換的每個組件對應(yīng)一個xsd標準描述文檔，9個子組件包括：

（1）公共組件（Common）;

（2）測試描述（Test Description（IEEE 1671.1））;

（3）儀器描述（Instrument Description（IEEE 1671. 2））;

（4）測試適配器（Test Adapter（IEEE 1671.5））;

（5）測試工作站（Test Station（IEEE 1671.6））;

（6）被測件描述（UUT Description（IEEE 1671.3））;

（7）測試配置信息（Test Configuration（IEEE 1671. 4））;

（8）測試結(jié)果（Test Results（IEEE 1636.1））;

（9）故障診斷（MaintenanceAction（IEEE 1232））。

ATML標準定義ATS中所有的元素，提供了可交換的測試信息和框架，ATML的9個子組件標準構(gòu)成測試所需的交換測試信息，提供了測試過程中所有的測試信息。因此ATML標準組件主要實現(xiàn)的目標如下：

（1）支持不同ATS平臺之間的測試信息互換和共享;

（2）支持TPS的可移植;

（3）支持測試設(shè)備的可互換;

（4）支持故障診斷信息使用;

（5）支持測試軟件模塊化。

2? ATML標準組件分析

ATML標準組件通過使用9種XML信息類型結(jié)構(gòu)定義了ATS架構(gòu)組成部分之間的測試信息交換格式，通過這些標準描述文件描述組織了UUT基本信息、測試資源描述、測試配置、測試結(jié)果和測試站等信息。在ATS中引用ATML組件的對應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

UUT描述：對應(yīng)的是IEEE1671.3子組件，使用的XML文件是UUTDescription.xsd，該文檔主要描述被測對象的端口、針腳號、版本信息等基本信息。

測試適配器：對應(yīng)的是IEEE1671.5子組件，使用的XML文件是TestAdapterDescription.xsd，該文檔主要描述測試適配器端口、針腳號、內(nèi)部模塊、內(nèi)部開關(guān)、版本信息等。

測試工作站：對應(yīng)的是IEEE1671.6子組件，使用的XML文件是TestStationDescription.xsd，該文檔主要描述測試系統(tǒng)平臺的端口、針腳號、儀器端口連接、內(nèi)部短接關(guān)系、版本信息等。

測試儀器描述：對應(yīng)的是IEEE1671.2子組件，使用的XML文件是InstrumentDescription.xsd，該文檔主要描述測試設(shè)備的靜態(tài)信息和動態(tài)信息，如端口、針腳以及信號能力等。測試儀器信號能力描述具體實例如下：

ATML描述儀器接口提供了InstrumentDescription.xsd和InstrumentInstance.xsd兩個實例文檔來描述測試儀器能力，這兩個文檔中對儀器能力的描述是通過以下方法實現(xiàn)的：

（1）定義測試儀器物理端口;

（2）定義測試儀器信號能力;

（3）定義測試儀器能力參數(shù)等基本信息;

（4）建立信號端口映射到測試儀器端口;

（5）將信號端口連接到測試儀器物理接口。

測試儀器的物理接口與信號端口可以通過以上方法映射連接在一起。

以圖1測試資源#1為例，該測試儀器有5種測試能力，可以測量交流電壓、直流電壓、交流電流、直流電流，還可以用2線測電阻信號。它有2個物理端口，分別是接口#1_HI、接口#1_LO，通過端口的連接，可以實現(xiàn)不同測試能力。由于測試資源#1只有2個端口，測試時就需要2個端口同時使用，因此它的測試能力是互斥使用，不能同時使用。

故障診斷：對應(yīng)的標準是IEEE1232，主要利用相關(guān)性矩陣模型推導(dǎo)出可能故障的原因。

測試結(jié)果：對應(yīng)的是IEEE 1636.1子組件，使用的XML文件是TestResults.xsd，該文檔主要描述執(zhí)行測試程序后產(chǎn)生的測量結(jié)果、合格判據(jù)、理論值、測試的時間、故障的狀態(tài)等測試信息。

3? ATML標準在自動測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

自動測試系統(tǒng)包括測試系統(tǒng)軟件、測試硬件平臺。測試系統(tǒng)軟件依據(jù)ATML標準建立軟件架構(gòu)模型，包括測試程序編輯器、軟件執(zhí)行工具、故障診斷推理工具等，并將其納入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行管理及配置，在自動測試系統(tǒng)中ATML標準應(yīng)用模型如圖2所示。

測試配置描述為測試程序提供測試站配置的相關(guān)信息描述實例文檔;適配器描述為測試程序提供適配器描述實例文檔;測試站描述為測試程序提供測試站描述實例文檔。測試配置、適配器描述、測試站描述和測試描述XML文檔都存儲于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。測試程序編輯器主要生成可執(zhí)行測試程序，需將UUT描述文檔、儀器描述文檔和測試適配器文檔進行分析，對測試描述中的測試內(nèi)容和UUT描述文檔中的輸入/輸出信號參數(shù)描述進行比較，自動匹配需要的儀器來產(chǎn)生這些輸入/輸出信號能力，形成必要的映射表，通過軟件執(zhí)行工具轉(zhuǎn)換為可再測試硬件平臺上執(zhí)行的測試程序指令，即可執(zhí)行程序?？蓤?zhí)行的程序生成后就確定了在測試過程中用到的測試儀器、測試儀器端口、由儀器端口到UUT端口的路徑連接信息。在測試運行過程中，UUT的測試會調(diào)用相應(yīng)的測試程序，測量數(shù)據(jù)通過測試站返回并轉(zhuǎn)換為符合測試結(jié)果標準的XML文檔，同時這些文檔被傳到故障診斷推理工具。故障診斷推理工具對收到的測試結(jié)果進行分析、推理，把得到的診斷結(jié)果傳給數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)到軟件執(zhí)行工具。

其核心過程是，在信號分析上，軟件執(zhí)行工具通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息實時地從運行的測試程序中識別出測試信號需求;在測試能力上，通過算法配對實現(xiàn)測試信號需求和ATS提供的信號能力，調(diào)用測試信號需求匹配具體的物理儀器;在路徑匹配上，從測試電纜連線表實例文檔、適配器實例文檔、UUT描述實例文檔和測試站描述實例文檔得到端口連接映射表信息，自動分析使用儀器端口到UUT端口的最優(yōu)路徑。

4? 結(jié)? 論

ATML標準提供了一種基于文本格式的、與測試軟件和測試硬件資源無關(guān)的開放共享數(shù)據(jù)信息方法，通過使用ATML標準實現(xiàn)了測試結(jié)果、測試儀器功能、測試策略、信號的特征信息、診斷信息以及被測對象的基本信息等信息的共享、互換，進而實現(xiàn)測試軟件的可移植性和測試系統(tǒng)的通用化。

參考文獻：

[1] 劉乃強.通用測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn) [D].太原：中北大學，2016.

[2] 張文，楊京禮.一種面向信號的自動測試系統(tǒng)資源分配方法設(shè)計 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013，36（19）：116-119.

[3] 楊起，王竹林，王成.ATML測試系統(tǒng)軟件平臺架構(gòu)及測試結(jié)果建模研究 [J].計算機測量與控制，2019，27（2）：118-122.

[4] 馬好東，陳新.基于ATML技術(shù)的全壽命周期測試信息框架技術(shù)研究 [J].計算機測量與控制，2009（6）：1087-1089.

作者簡介：黃雪明（1981.11-），男，漢族，廣東廣州人，中級工程師，研究生，研究方向：自動測試技術(shù);潘增壽（1981-），男，漢族，陜西西安人，測試設(shè)備部測試室主任，華南理工大學碩士，研究方向：自動測試設(shè)備;任登娟（1981.08-），女，漢族，廣東廣州人，講師，研究生，研究方向：測試技術(shù)、通信技術(shù)。